光纤预成型体智能运输车及其运输方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910364196.5 (22)申请日 2019.04.30 (71)申请人 江苏通鼎光棒有限公司 地址 215000 江苏省苏州市吴江区经济技 术开发区采字路583号 (72)发明人 沈小平胡征征朱陈明李刚 王祥陈尚加 (74)专利代理机构 苏州知途知识产权代理事务 所(普通合伙) 32299 代理人 陈瑞泷马刚强 (51)Int.Cl. G05D 1/02(2006.01) B25J 5/00(2006.01) B62D 63/02(2006.01) (54)发明名称 。

2、一种光纤预成型体智能运输车及其运输方 法 (57)摘要 本申请涉及一种光纤预成型体智能运输车， 包括主体(10)和控制单元， 主体上设有运动组件 (20)、 夹持支撑组件(30)和传感器组件(40)， 所 述运动组件位于所述主体底部用于带动所述主 体运动， 所述夹持支撑组件设置在所述主体一侧 以用于夹取和放置光纤预成型体(50)， 所述传感 器组件包括设置在所述主体顶部的上部传感器 (41)和设置在所述主体底部的下部传感器(42)。 本发明不仅缩短了光钎预制棒soot体运输的时 间， 而且节省了大量的人力， 同时减少了工人的 直接接触， 降低了产品的报废率； 由于整个过程 都由机械自动完成， 。

3、在提升运输效率的同时也降 低了安全事故发生的几率。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 110209161 A 2019.09.06 CN 110209161 A 1.一种光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 包括主体(10)和控制单元， 主体上设有 运动组件(20)、 夹持支撑组件(30)和传感器组件(40)， 所述运动组件位于所述主体底部用 于带动所述主体运动， 所述夹持支撑组件设置在所述主体一侧以用于夹取和放置光纤预成 型体(50)， 所述传感器组件包括设置在所述主体顶部的上部传感器(41)和设置在所述主体 底部的下部传感器(42)， 所述上部传感器用于获取待夹取光纤预成型体的。

4、位置信息， 所述 下部传感器用于获取光纤预成型体运输车(1)的位置信息， 所述控制单元根据所述传感器 组件获取的位置信息控制所述光纤预成型体运输车按一定路径运动， 并在待夹取光纤预成 型体的位置夹取所述光纤预成型体， 沿路径运动到一定位置后放置所述光纤预成型体。 2.根据权利要求1所述的光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 所述主体(10)具有呈 柱状的预成型体固定架(11)， 所述夹持支撑组件(30)可上下运动的设置在所述预成型体固 定架上。 3.根据权利要求2所述的光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 所述夹持支撑组件 (30)包括设置在所述预成型体固定架(11)顶部的夹具(31)和设。

5、置在所述预成型体固定架 底部的支撑座(32)， 所述夹持支撑组件还包括夹具升降电机(33)、 夹具夹紧电机(34)以及 支撑座升降电机， 分别驱动所述夹具上下升降、 所述夹具夹紧或松开以及所述支撑座上下 升降。 4.根据权利要求3所述的光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 所述支撑座(32)在所 述光纤预成型体(50)的底部支撑所述光纤预成型体， 所述夹具(31)在所述光纤预成型体的 顶部夹紧或松开所述光纤预成型体。 5.根据权利要求4所述的光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 当夹取所述光纤预成 型体(50)时， 所述夹具(31)下降一定距离， 并使待夹取光纤预成型体正对所述夹具的中轴 。

6、线， 所述夹具夹紧所述光纤预成型体后， 所述支撑座(32)托起所述光纤预成型体并离开待 夹取光纤预成型体的位置。 6.根据权利要求1所述的光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 所述运动组件(20)包 括设置在所述主体底部的运动轮(21)及驱动所述运动轮的驱动电机。 7.根据权利要求4所述的光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 所述运动组件(20)包 括抱闸刹车机构。 8.根据权利要求1所述的光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 所述上部传感器(41) 和下部传感器(42)为图像传感器。 9.根据权利要求1所述的光纤预成型体智能运输车， 其特征在于， 所述光纤预成型体 (50)为堆积成型的。

7、粉末状二氧化硅。 10.一种光纤预成型体智能运输车的运输方法， 采用如前述权利要求19中任一项所 述的光纤预成型体智能运输车(1)， 用于在沉积设备(2)和烧结设备(3)之间运输光纤预成 型体， 其特征在于， 方法包括： 步骤10， 预设运动路径， 运动路径途径有初始位置、 沉积设备位置和烧结设备位置； 步骤20， 当需要运输光纤预成型体(50)时， 所述光纤预成型体智能运输车(1)在初始位 置启动， 根据所述下部传感器(42)获取的位置信息控制所述光纤预成型体运输车沿所述运 动路径运动， 直至运动到沉积设备位置； 步骤30， 根据所述上部传感器(41)获取的待夹取光纤预成型体的位置信息， 所。

8、述夹持 权利要求书 1/2 页 2 CN 110209161 A 2 支撑组件(30)由所述沉积设备位置夹取所述光纤预成型体； 步骤40， 所述光纤预成型体智能运输车后退并离开所述沉积设备位置， 沿所述运动路 径运动到所述烧结设备位置， 所述夹持支撑组件将所述光纤预成型体放置在所述烧结设备 上； 步骤50， 所述光纤预成型体智能运输车沿所述运动路径运动到初始位置， 返回步骤20。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110209161 A 3 一种光纤预成型体智能运输车及其运输方法 技术领域 0001 本申请属于光纤生产技术领域， 尤其是涉及一种光纤预成型体智能运输车及其运 输方法。 背景技术 。

9、0002 光纤预制棒是整个光纤生产过程中最核心的产品之一， 光纤生产的整个工艺过程 是先生产出用于拉丝的光纤预制棒。 光纤预制棒又分为芯层和包层， 芯层和包层的制备工 艺又都包含沉积、 烧结和脱气三个工序， 芯层的沉积工序结束后会获得白色不透明的soot 体(光纤预成型体)， 这种soot体是一种化学方法获得的粉末状物质， 容易划伤和开裂。 Soot 体经过高温烧结后会去除水分羟基等， 变成结晶透明紧密的玻璃状预制棒， 最后经过脱气 后制成预制棒的芯棒半成品。 芯棒再经拉伸制成成品芯棒， 成品芯棒用来沉积包层， 包层沉 积后得到的也是疏松的soot体， 同样再经过烧结脱气工序才能得到成品的预制。

10、棒， 预制棒 再运转到拉丝设备制成光纤。 0003 光纤预制棒的整个生产过程耗时非常长， 通常一个光纤预制棒的生产周期需要1 周左右时间， 所以在上述工序过程中若在某一环节出现报废， 那么整个产品就要报废， 而在 所有工序中， 光纤预制棒的soot体最易开裂， 轻微的触碰就会造成soot的报废， 因此soot的 运输过程就显得尤为重要。 0004 目前关于成品的光纤预制棒的研究较多， 但是有关soot体的运输方法几乎没有。 如中国专利201020696185.1中公开了一种光纤预制棒的运输装置， 包括用于支撑光纤预制 棒的底座、 竖直地设置在所述底座上的支架、 安装在所述的支架上的用于固定光纤。

11、预制棒 的夹具； 又如中国专利201320719153.2公开了一种光纤预制棒运输车， 包括底板、 前滚动轮 和后滚动轮， 所述前滚动轮和所述后滚动轮均安装在所述底板上， 还包括支撑件、 转动件、 光纤预制棒安装架、 用于带动光纤预制棒运动至水平工位的水平工位伸缩缸及用于带动光 纤预制棒运动至竖直工位的竖直工位伸缩缸， 所述支撑件安装在所述底板上， 所述转动件 与所述支撑件可转动连接， 所述光纤预制棒安装架的底端与所述转动件的底端铰接， 所述 水平工位伸缩缸的两端分别与所述转动件和所述底板铰接， 所述竖直工位伸缩缸的两端分 别与所述转动件和所述光纤预制棒安装架铰接。 上述两种运输方式需要人力推。

12、动小车移 动， 当地面不平时易滑坡， 存在碰坏预制棒的风险。 专利201020696185.1中， 预制棒倾斜放 置， 底部边缘处承受较大的重力， 因为是玻璃产品， 经常会出现边缘处碎裂， 严重的话裂纹 会沿预制棒轴向延伸， 造成产品报废， 并且这种运输方式并不能最大程度的节省人力， 在预 制棒运输到拉丝设备附近后， 还是需要人工将预制棒立起， 架上拉丝设备夹具上， 而一根预 制棒的重量约50kg， 一般需要两个人才能从小车上取下来。 专利201320719153.2中， 在预制 棒的上部、 中部以及下部都有机械部件与预制棒接触， 易划伤预制棒表面， 气缸虽然可以节 省很大的劳动力， 但是当气。

13、压不足， 或者气管突然断裂的时候， 预制棒会突然倒下， 轻者预 制棒报废， 严重时会砸伤工人， 存在安全隐患。 说明书 1/5 页 4 CN 110209161 A 4 发明内容 0005 本发明要解决的技术问题是： 为解决现有技术中光纤生产中对soot体(光纤预成 型体)运输方式和能力的不足， 从而提供一种智能化、 自动化， 减少产品报废率的光纤预成 型体智能运输车及其运输方法。 0006 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 0007 一种光纤预成型体智能运输车， 包括主体和控制单元， 主体上设有运动组件、 夹持 支撑组件和传感器组件， 所述运动组件位于所述主体底部用于带动所述主体运动。

14、， 所述夹 持支撑组件设置在所述主体一侧以用于夹取和放置光纤预成型体， 所述传感器组件包括设 置在所述主体顶部的上部传感器和设置在所述主体底部的下部传感器， 所述上部传感器用 于获取待夹取光纤预成型体的位置信息， 所述下部传感器用于获取光纤预成型体运输车的 位置信息， 所述控制单元根据所述传感器组件获取的位置信息控制所述光纤预成型体运输 车按一定路径运动， 并在待夹取光纤预成型体的位置夹取所述光纤预成型体， 沿路径运动 到一定位置后放置所述光纤预成型体。 0008 在其中一个实施例中， 所述主体具有呈柱状的预成型体固定架， 所述夹持支撑组 件可上下运动的设置在所述预成型体固定架上。 0009 。

15、在其中一个实施例中， 所述夹持支撑组件包括设置在所述预成型体固定架顶部的 夹具和设置在所述预成型体固定架底部的支撑座， 所述夹持支撑组件还包括夹具升降电 机、 夹具夹紧电机以及支撑座升降电机， 分别驱动所述夹具上下升降、 所述夹具夹紧或松开 以及所述支撑座上下升降。 0010 在其中一个实施例中， 所述支撑座在所述光纤预成型体的底部支撑所述光纤预成 型体， 所述夹具在所述光纤预成型体的顶部夹紧或松开所述光纤预成型体。 0011 在其中一个实施例中， 当夹取所述光纤预成型体时， 所述夹具下降一定距离， 并使 待夹取光纤预成型体正对所述夹具的中轴线， 所述夹具夹紧所述光纤预成型体后， 所述支 撑座。

16、托起所述光纤预成型体并离开待夹取光纤预成型体的位置。 0012 在其中一个实施例中， 所述运动组件包括设置在所述主体底部的运动轮及驱动所 述运动轮的驱动电机。 0013 在其中一个实施例中， 所述运动组件包括抱闸刹车机构。 0014 在其中一个实施例中， 所述上部传感器和下部传感器为图像传感器。 0015 在其中一个实施例中， 所述光纤预成型体为堆积成型的粉末状二氧化硅。 0016 一种光纤预成型体智能运输车的运输方法， 采用如前述中任一项所述的光纤预成 型体智能运输车， 用于在沉积设备和烧结设备之间运输光纤预成型体， 方法包括： 0017 步骤10， 预设运动路径， 运动路径途径有初始位置、。

17、 沉积设备位置和烧结设备位 置； 0018 步骤20， 当需要运输光纤预成型体时， 所述光纤预成型体智能运输车在初始位置 启动， 根据所述下部传感器获取的位置信息控制所述光纤预成型体运输车沿所述运动路径 运动， 直至运动到沉积设备位置； 0019 步骤30， 根据所述上部传感器获取的待夹取光纤预成型体的位置信息， 所述夹持 支撑组件由所述沉积设备位置夹取所述光纤预成型体； 0020 步骤40， 所述光纤预成型体智能运输车后退并离开所述沉积设备位置， 沿所述运 说明书 2/5 页 5 CN 110209161 A 5 动路径运动到所述烧结设备位置， 所述夹持支撑组件将所述光纤预成型体放置在所述烧。

18、结 设备上。 0021 步骤50， 所述光纤预成型体智能运输车沿所述运动路径运动到初始位置， 返回步 骤20。 0022 本发明的有益效果是： 本发明不仅缩短了光钎预制棒soot体(光纤预成型体)运输 的时间， 而且节省了大量的人力， 同时减少了工人的直接接触， 降低了产品的报废率； 由于 整个过程都由机械自动完成， 在提升运输效率的同时也降低了安全事故发生的几率。 附图说明 0023 下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。 0024 图1是本申请实施例的光纤预成型体智能运输车的立体图； 0025 图2是本申请实施例的光纤预成型体智能运输车夹取光纤预成型体时的立体图； 0026 图。

19、3是本申请实施例的光纤预成型体智能运输车的侧视图； 0027 图4是本申请实施例的光纤预成型体智能运输车的主视图； 0028 图5是本申请实施例的光纤预成型体智能运输车的俯视图； 0029 图6是本申请实施例的光纤预成型体智能运输车的运输方法运动路径示意图。 具体实施方式 0030 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 0031 在本申请的描述中， 需要理解的是， 术语 “中心” 、“纵向” 、“横向” 、“上” 、“下” 、 “前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置。

20、关系为 基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本申请和简化描述， 而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对 本申请保护范围的限制。 此外， 术语 “第一” 、“第二” 等仅用于描述目的， 而不能理解为指示 或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此， 限定有 “第一” 、“第二” 等 的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。 在本发明创造的描述中， 除非另 有说明，“多个” 的含义是两个或两个以上。 0032 在本申请的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安装” 、“相 连”。

21、 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可 以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是 两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以通过具体情况理解上述术语 在本申请中的具体含义。 0033 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。 0034 请参考图1及图2， 一种光纤预成型体智能运输车， 包括主体10和控制单元， 主体10 上设有运动组件20、 夹持支撑组件30和传感器组件40。 控制单元与传感器组件40、 运动组件 20和夹持支撑组件30连接， 并接收传感器组件。

22、40的信号， 还控制运动组件20和夹持支撑组 件30启停。 运动组件20位于主体10底部用于带动主体10运动， 可包括轮或履带以及驱动它 们的动力源。 夹持支撑组件30设置在主体10一侧以用于夹取和放置光纤预成型体50， 该侧 说明书 3/5 页 6 CN 110209161 A 6 面位于光纤预成型体智能运输车1运动方向的当面。 传感器组件40包括设置在主体10顶部 的上部传感器41和设置在主体10底部的下部传感器42， 上部传感器41用于获取待夹取光纤 预成型体的位置信息， 下部传感器42用于获取光纤预成型体运输车1的位置信息。 控制单元 根据传感器组件40获取的位置信息控制光纤预成型体运。

23、输车1按一定路径运动， 如预设的 一循环路径， 并在待夹取光纤预成型体所处的位置夹取光纤预成型体50， 再沿路径运动到 一定位置， 如预设的一加工光纤预成型体的机器所述位置， 然后放置光纤预成型体50至该 位置或上述机器中。 0035 为了便于夹持长柱状光纤预成型体50， 在其中一个实施例中， 主体10具有呈柱状 的预成型体固定架11， 夹持支撑组件30可上下运动的设置在预成型体固定架11上。 0036 为了便于自动夹持和放置光纤预成型体50， 在其中一个实施例中， 夹持支撑组件 30包括设置在预成型体固定架顶部11的夹具31和设置在预成型体固定架11底部的支撑座 32。 夹持支撑组件30还包。

24、括夹具升降电机33、 夹具夹紧电机34以及支撑座升降电机(图中未 示出)， 分别驱动夹具31上下升降、 夹具31夹紧或松开以及支撑座32上下升降。 0037 为了便于自动夹持和放置光纤预成型体50， 在其中一个实施例中， 支撑座32在光 纤预成型体50的底部支撑光纤预成型体50， 夹具31在光纤预成型体50的顶部夹紧或松开光 纤预成型体50。 0038 为了便于自动夹持和放置光纤预成型体50， 在其中一个实施例中， 当夹取光纤预 成型体50时， 夹具31下降一定距离， 并使待夹取光纤预成型体正对夹具31的中轴线， 夹具31 夹紧光纤预成型体50后， 支撑座32托起光纤预成型体50并离开待夹取光。

25、纤预成型体50的位 置。 0039 为了准确快速运动至相应位置， 在其中一个实施例中， 运动组件20包括设置在主 体10底部的运动轮21及驱动运动轮的驱动电机(图中未示出)。 在其中一个实施例中， 运动 组件20包括抱闸刹车机构。 到达指定位置后， 刹车抱闸， 光纤预成型体运输车1保持位置稳 定。 0040 在其中一个实施例中， 上部传感器41和下部传感器42为图像传感器， 将图像信号 转变为电信号进行算法运算处理， 并通过控制组件控制光纤预成型体运输车1的运动和动 作。 0041 在其中一个实施例中， 光纤预成型体50为堆积成型的粉末状二氧化硅。 0042 请参考图6， 本申请实施例还公开一。

26、种光纤预成型体智能运输车的运输方法， 采用 如前述中的光纤预成型体智能运输车1， 用于在沉积设备2和烧结设备3之间运输光纤预成 型体50， 方法包括： 0043 步骤10， 预设运动路径(如图6中的智能运输车1、 沉积设备2和烧结设备3之间的连 接线)， 运动路径途径有初始位置、 沉积设备2位置和烧结设备3位置； 0044 步骤20， 当需要运输光纤预成型体50时， 光纤预成型体智能运输车1在初始位置启 动， 根据下部传感器42获取的位置信息控制光纤预成型体运输车1沿运动路径运动， 直至运 动到沉积设备2位置； 0045 步骤30， 根据上部传感器41获取的待夹取光纤预成型体的位置信息， 夹持。

27、支撑组 件30由沉积设备2位置夹取光纤预成型体50； 0046 步骤40， 光纤预成型体智能运输车1后退并离开沉积设备2位置， 沿运动路径运动 说明书 4/5 页 7 CN 110209161 A 7 到烧结设备3位置， 夹持支撑组件30将光纤预成型体50放置在烧结设备3上。 0047 步骤50， 光纤预成型体智能运输车1沿运动路径运动到初始位置， 返回步骤20。 0048 以一次沉积和烧结及其之间的自动化运输为例： 首先， 光纤预成型体50在沉积设 备2中生产结束时处于水平放置状态， 将光纤预成型体50两端固定的夹持装置松开后， 启动 沉积设备2上的机械手， 机械手会自动将光纤预成型体50从。

28、设备上取下来， 然后将光纤预成 型体50从水平状态旋转至竖直状态， 并放置在一固定位置的安置架上； 然后， 由于安置架上 装有探测器， 探测器感应到光纤预成型体50后会在23min的延迟后将信号发送给光纤预 成型体智能运输车1， 在光纤预成型体智能运输车1接收到探测器发出的信号后会自动行驶 到沉积设备2位置的安置架处； 然后， 下部传感器42和上部传感器41两个探头会不断的扫描 行驶路径和待夹取光纤预成型体的位置信息， 当上部传感器41探测到后待夹取光纤预成型 体的位置后， 夹具31下降， 降到正夹持待夹取光纤预成型体的安置架夹具之下5cm位置后停 止， 然后光纤预成型体智能运输车1靠近安置架。

29、， 使光纤预成型体50处于夹具31的中心位 置， 此时夹具31夹紧， 然后支撑座32上升， 当光纤预成型体50被托起离开安置架夹具时， 光 纤预成型体智能运输车1后退离开安置架位置， 然后循迹自行运送到烧结设备3的待转工 位， 和之前夹取时动作相反地将光纤预成型体50放上烧结待转工位的放置架上， 然后光纤 预成型体智能运输车1自行运动到初始位置等待下一次探测器发出的运输信号。 烧结设备3 同样采用机械手以自动开始烧结工艺进程。 0049 本发明的有益效果是： 本发明不仅缩短了光钎预制棒soot体(光纤预成型体)运输 的时间， 而且节省了大量的人力， 同时减少了工人的直接接触， 降低了产品的报废。

30、率； 传统 的人力运输在取棒和运输过程需要至少4人才能完成， 而本发明的智能化运输方式只需要1 人即可完成， 对企业智能工厂的建设具有重要的意义； 由于整个过程都由机械自动完成， 在 提升运输效率的同时也降低了安全事故发生的几率 0050 以上述依据本申请的理想实施例为启示， 通过上述的说明内容， 相关工作人员完 全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内， 进行多样的变更以及修改。 本项申请的技术 性范围并不局限于说明书上的内容， 必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 说明书 5/5 页 8 CN 110209161 A 8 图1 说明书附图 1/5 页 9 CN 110209161 A 9 图2 说明书附图 2/5 页 10 CN 110209161 A 10 图3 说明书附图 3/5 页 11 CN 110209161 A 11 图4 说明书附图 4/5 页 12 CN 110209161 A 12 图5 图6 说明书附图 5/5 页 13 CN 110209161 A 13 。